工程地质亚层
㈠ 构造层特征
云台山地区长期处于典型的地台型地质发展中,其构造层特征十分显著,自下而上明显地可分为基底构造层、盖层构造层及活化期构造层(表2-1)。
表2-1 云台山地区地质演变简表
1.基底构造层
基底构造层构成华北陆块基底,由太古宇组成。太古宇基底为一套复杂的区域变质岩系,变质程度达绿片岩相—角闪岩相,下部混合岩化强烈。原岩为基性-中酸性火山岩、泥砂质碎屑岩夹少量碳酸盐岩和硅质岩。
由于经历了长时期、多阶段、多旋回的发展演化,使太古宇强烈变质变形,形成一系列紧密的线形褶皱,岩石发生区域变质和混合岩化作用,并伴随有岩浆侵入。
2.盖层构造层
可分为三个构造亚层,自下而上分别是中元古界构造亚层、下古生界构造亚层和上古生界构造亚层。
(1)中元古界构造亚层
由中元古界云梦山组及白草坪组组成,为一套浅变质的陆源碎屑岩建造,岩性、岩相和厚度比较稳定,沉积环境属潮坪-海滩。属板内盆地稳定边缘沉积。中元古界构造亚层发生较轻微的变质作用,变形作用较弱。
(2)下古生界构造亚层
包括寒武系—下中奥陶统。寒武系为一套开阔-局限台地形成的陆源碎屑岩-碳酸盐岩建造。辛集组为局限蒸发台地相白云岩-泥膏岩组合。馒头组-张夏组为局限台地互层状砂岩-页岩和砂屑灰岩(白云岩)-鲕粒灰岩(白云岩)组合。上寒武统为局限台地相白云岩组合。下、中奥陶统下部为局限台地相白云岩,底部含砂、砾。上部为开阔台地相灰岩和白云岩。
该构造亚层岩石没有发生变质作用,断裂作用较强,褶皱仅为一些宽缓的褶皱。
(3)上古生界构造亚层
包括中、上石炭统和二叠系,中、上石炭统是一套海陆交互相沉积建造,以底部含山西式铁矿、硫铁矿,下部含铝土矿和耐火粘土矿为特征。二叠系为一套陆相碎屑岩系,下部含稳定的煤层,上部为红色陆相碎屑岩建造。
早石炭世末期,华北板块海岸上超由北向南进行,形成石炭系中、上统海陆交互相沉积。
石炭纪晚期,华北板块由南向北抬升,沉积盆地变浅,二叠系为一套湖相盆地沉积。
3.中新生代构造层
可分为两个构造亚层,自下而上分别是中生界构造亚层和新生界构造亚层。
(1)中生界构造亚层
中生代以来,华北板块进入相当活跃的活动时期,沉积建造上多呈零星分布,焦作以北已成为隆起剥蚀区,而其南侧济源西部—沁阳西万一带,早—中三叠世沉积了一套河流冲积-滨湖相的红色砂页岩建造。晚三叠世盆地进一步下降,沉积了一套湖沼相含煤线及油页岩夹层的砂页岩建造,气候由干燥炎热的氧化环境逐渐过渡为潮湿的还原环境。三叠纪末,区内抬升遭受剥蚀,直到古近纪晚期才有沉积。
(2)新生界构造亚层
构造层由古近纪、新近纪的砂岩、粉砂岩与泥岩组成。
新生代在太平洋板块持续的俯冲作用下,云台山地区在深部挤压、浅部伸展构造控制下进一步隆升,而其东侧和南侧平原区则持续下降,形成厚度巨大的新生界,即地幔隆起,使东亚裂谷形成并进一步发育。同时沿任村-西平罗大断裂和太行山前大断裂有金伯利岩与橄榄玄武岩的侵入及地震活动。
㈡ 地质方面,什么叫三大亚层
野外勘复察首先应根制据岩性、颜色进行地质分层,这是最基本的分层,也是地质人员的基本功。在地质分层的基础上,如果土的物理力学性指标差异较大,则应再进一步按照物理力学指标划分亚层。一般情况下,同一时代、同一成因、同一层位、同一岩性的土体,其物理力学性指标不会有太大差异的。如果差异很大,就要考虑是否有其他后天因素的影响了。以天津开发区地质为例:在35米深度范围按地质形成,自地表由上而下分成三大层、十一个亚层:第一层为陆相层,含有两个亚层:第一亚层为人工填土层,土层厚度0.5-1.5米;第二亚层为冲积型(以粘土为主),土层厚度0.7-2.4米。第二层为海相层:上部为淤泥质粘土层,土层厚度6.9-9.76米;中部为淤泥质亚粘土,土层厚度4.3-6.2米;下部为亚粘土-粘土层,土层厚度1.1-2.0米。第三层为陆相及海相层,分5个亚层:第一亚层轻亚粘土—粉砂的透镜体,单层厚度2.2-2.4米;第二亚层轻亚粘土,单层厚度1.3-3.3米;第三亚层轻亚粘土,单层厚度2.0-5.4米;第四亚层粘土、粘土,单层厚度3.2-4.9米;第五亚层轻亚粘土,单层厚度1.7-4.5米。
㈢ 黄土洞室的土体变形
一、前言
现代节能与环境设计的重要性,使黄土洞室受到建筑、规划、土工和第四纪地质界的关注。本文是研究黄土洞室的土体变形。黄土具有易开挖小洞、探井而又能保持不坍塌的特点。因此,可通过小洞和探井的开挖,预设量测点。当洞室开挖时,量测出洞室土体的变形规律。为综合评价黄土洞室的稳定性提供科学依据。
二、工程地质条件
本试验洞位于我国汾河流域的黄土高阶地的冲沟中。其地形如图1所示;进洞的层位如图2、3所示。以下作地层的外观说明。
图1 地形地貌示意图
图2 沿洞断面地质剖面示意图
1.新黄土
新黄土为灰黄色,属亚粘土型。大孔、虫孔及植物根孔都非常明显,在一些孔中含有白色条纹。质地均匀,结构疏松,抗蚀力低,常形成溶洞和缓坡。厚度一般在6~8m 之间。出露在地表,其上发育有一层现代土壤。
2.老黄土
老黄土主要特征是有几层从母岩中分出来的古土壤层。老黄土可以分为两类不同的亚层,即古土壤层和黄土状亚粘土层(母岩层),这两层常成互层,一般外观如下:
图3 109洞沿洞轴线地质剖面示意图
1)古土壤层:棕黄色,属重亚粘土型,大孔性退化,上部有粘土化作用,中部颜色变淡,有白色淋漓条纹,下部钙质富集成小结核,但不成层,结构密实,层次和厚度都较稳定,不同层的厚度一般在1~2.5m 之间。
2)黄土状亚粘土层:褐黄色,属亚粘土型,具有大孔性,在大孔中含有少量的白色条纹,有时也散布一些小的结核,质地均匀,节理发育,层次和厚度都较稳定,但不同层的厚度变化甚大,一般在2.0~6.0m之间。
这两类地层的倾斜度甚小,且自上而下都有密度增大、强度增高的情形。因此,将洞室进深在第五层古土壤的上下是比较好的,既充分利用了有利的地质条件,也保证了覆盖的厚度。
黄土的颗粒成分由表1中得知:新黄土和老黄土中的黄土状亚粘土层的颗粒成分是基本上相似的。但老黄土中的古土壤层,由于成壤作用,颗粒要比母岩细一些。
表1 黄土的颗粒成分
黄土的物理性质由表2中得知:黄土各层次的物理指标在垂直方向上的情况是,密度、流限、塑限等是基本上相似的,但天然孔隙比有差异,以层次来看,古土壤层密实,黄土状亚粘土层次之,新黄土层疏松。以自上而下的剖面来看,各个层次都有随深度而加密的规律。含水量在剖面上的变化不清楚。本试验同黄土的物理性质与其他地区同类型黄土的物理性质相比较,其密实程度是中等的,含水量的数值也是如此。
表2 黄土的物理性质
黄土的力学性质由表3中得知:第一,新老黄土除摩擦角以外,其他如凝聚力、压缩系数等都有显著的区别;第二,直剪和三轴剪的试验指标是有差异的;第三,以本试验洞黄土的力学性质与其他地区同类型的黄土力学性质相比较,其强度和压缩性是属于中等的。
表3 黄土的力学性质
续表
本试验洞室的所在地段,地下水埋藏很深,对洞室没有影响。
三、结构和施工条件
洞形和衬砌条件如图4所示。洞室净跨是6m,洞形是三心圆落地拱,衬砌是素混凝土。
图4 衬砌结构断面图
施工是采用全断面的人工开挖法,每次进深1.8m。
四、试验方法
1)用精密水准仪测量地表的沉降,其布置如图5所示。
图5 洞土体变形测点平面布置图
2)开挖直径为0.8m的探井,井壁锲入铁桩,用直径为0.3mm的钢丝联系到井口的钢架上,再安上百分表,以量测土体从下到上的变形情况,其布置如图6所示。
图6 竖井和地表测点断面布置图
3)平行于洞室开挖小洞,至所测断面处,再挖垂直于洞室的更小的洞,在钢架上安百分表,以量测土体的水平和垂直方向的变形,其布置见图7、8、9。
图7 侧洞第一断面(进深17m处)测点布置图
图8 侧洞第二断面(进深30m处)测点布置图
图9 侧洞第三断面(进深41m处)测点布置图
五、试验结果
1)地表沿降实测资料见图10。
图10 洞地表沉降、挖进深度与时间关系曲线
2)探井中的变形实测,采用钢丝为传感件,故实测数值是有误差的。为了消除误差,需作修正曲线。经校正后的数值见图11。但这个数值不是应得的数值。因为探井的实测基点是设在井口,所以还要加上基点的下沉量。
3)小洞中的变形实测资料见图12、13、14。
图11 竖井(进深28m处)变形、挖进深度与时间关系曲线
图12 侧洞第一断面(进深17m处)变形、挖进深度与时间关系曲线
图13 侧洞第二断面(进深30m处)变形、挖进深度与时间关系曲线
图14 侧洞第三断面(进深41m处)变形、挖进深度与时间关系曲线
4)将各断面应得的最终值或最大值,综合地用插入法绘成土体垂直变形等值线图(图15)和不同方向水平变形的界限图(图16)。
图15 洞土体垂直变形等值线图
图16 洞土体水平变形不同方向界限图
六、结语
从试验成果,可获得如下新的认识:
1)地表沉降是从拱顶中心地表向外缘呈对称的逐渐减小,约在拱顶中心向外缘4倍跨度的地方消失。
2)在拱顶至地表间,土体变形是自下而上地逐渐地变小。在拱顶和侧墙的范围内,以拱顶的土体变形为最大。
3)在洞室侧墙外,土体垂直变形是向远离侧墙的地方而逐渐减小的,从侧墙远离至7m 处土体变形就消失。
4)在洞室侧墙外的土体水平变形,是在近洞室周边的地方有一个零面,一侧向主洞方向移动,数值由小到大;另一侧背向主洞方向移动,数值由小到大,再由大到小,直至为零。
5)在侧墙外4m,地坪水平线下1m 处,土体有垂直向上的变形。
6)土体变形随着时间及施工进深的增长而增长。其中施工进深对土体变形的影响要比时间的影响更为显著。当施工停顿期间,时间达3个月,土体变形较小。但复工后,随着施工的进深,土体变形就有较大的增长。一般说来,在实测断面的前5m和后5m 左右,变形曲线有着显著的变化。
(本文为第13届国际第四纪研究联合会大会展讲区的英文报告(原中文稿),1991年8月)
㈣ 关于工程地质剖面图数据的意思
1、②-1、②-3A:-1和-3A是②的下标,是小字,表示第②层土体的亚层,你可以理解成第②层土体里面夹有很多的薄层,1和3A是这么多薄层的编号;
2、N是指标准贯入试验的锤击数,N=18就是标准贯入试验的锤击数是18击;
3、-23.17和31.40:-23.17是该线所画位置的绝对海拔高程,31.40是所画的该线从地面向下的深度;
4、qc=5.67,qc上面有一条横线,表示平均值,qc表示双桥静力触探试验锥尖阻力。qc=5.67表示在地面下21.30m-26.20m的土层所做的静力触探试验的平均锥尖阻力为5.67Mpa;
5、frb=25.43Mpa表示该层岩石的饱和单轴抗压强度为25.43Mpa;
6、qc(MPa)[fs=qc/100]:fs是双桥静力触探试验的侧摩阻力,qc锥尖阻力的单位为Mpa,侧摩阻力等于锥尖阻力除以100;它左边(-51.77)60.00是与第3条是一个意思,只是这里的标高所在的位置是钻孔的底部;
7、6,12,18,24与上部双桥静力触探试验的侧摩阻力对应,从上侧的双桥静力触探试验的虚线向下做垂线,与该线的交点所在的数值,就是虚线所在的这个点的侧摩阻力数值;
8、17.8m左右两侧的黑粗线与上部的钻孔位置相对应,表示图中所画的两个钻孔在地面上的距离为17.8m
9、水位(深度/标高),表示地下水位的深度,以及地下水位的海拔标高。例如在第一幅图里面1.18/7.05就表示,水位的深度是地面以下1.18m,海拔标高是+7.05m。(对于这个数据我感觉可能是写反了,应该是海拔1.18m,位于地面以下7.05m),因为没有表头,不知道它在最左边的标尺是指的深度还是高程。
㈤ 上海临港新城地质环境特征及其对城市建设影响评价
严学新1 邵静芳2 陈洪胜1 史玉金1
(1.上海市地质调查研究院,上海200072;2.上海临港新城管委会,上海201306)
摘要:本文结合临港新城三维城市地质调查所取得的成果,分析了临港新城地质环境特征及其对城市建设的影响,以期为临港新城的城市建设服务。
关键词:地质环境特征;影响评价;临港新城
1 前言
临港新城三维地质调查是上海市三维城市地质调查的示范调查项目。工作重点是工程地质结构调查及与工程建设相关的水文地质调查,同时对临港新城区冲填土的地面沉降效应等地质问题进行调查,分析其对新城建设的影响。
临港新城地处上海市东南部,是上海国际航运中心的重要组成部分,依托未来洋山深水港建设。新城以两港大道和沪芦高速公路为分隔,共分为主城区、主产业区、综合区、重装备产业区和物流园区4大片区,在4大片区集中城市建设用地之间设置临港森林(图1)。建成后的上海临港新城,将集现代物流、港口加工、金融贸易、商业服务、居住旅游等为一体,构筑21世纪中国港口城市的新形象。
图1 临港新城规划总体布局示意图
2 临港新城地质环境特征
2.1 基础地质结构特征
调查区属华南板块扬子陆块,全区均为第四系及新近系所覆盖。基岩面埋深220~340m,其东部及南部埋深较浅,向西北方向逐渐变深,基岩地层岩性以白龙港玄武岩和侏罗系劳村组角砾状晶屑岩屑凝灰岩、英安岩为主。断裂构造形迹不明显,基底相对较稳定,对工程建设影响不大。与工程建设相关的100m以浅的晚第四纪地层发育齐全,上更新统顶部暗绿、褐黄色硬土标志层和中部的硬土层均有保留;浅部的淤泥质粘土和软粘土层所占厚度较小,而砂层和粉土层所占厚度较大,总体上地层结构条件相对较好,不利之处是近地表部分普遍分布一层滨海沉积的砂质粉土层(工程地质(2)3层)。
2.2 水文地质结构特征
调查区含水层较为发育,区内第四系松散岩类孔隙含水层包括潜水-微承压含水层及其下五层承压含水层。潜水水位一般在3.23~4.08m之间,第一层承压含水层水位一般在-1.75~-1.25m之间,水位相对较高,对规划区地下空间开发带来不利影响。规划区地下水对混凝土基础无腐蚀性,地下水对钢铁结构有中等腐蚀性。
2.3 工程地质结构特征
根据区内第四纪沉积规律和工程地质层埋藏分布特征及其物理力学指标,结合临港新城规划,对100m以浅的各工程地质层进行分析与评价。
(1)1层为填土,松散,层厚0.3~3.0m,以粘性土为主,局部含碎石、砖块及植物根茎。均匀性极差,一般不宜作建筑物的天然地基持力层;
(1)3层为冲填土,松散、流塑,层厚0.4~8.5m,层顶埋深0~1.7m,海岸带以粉性土为主,饱和,含贝壳碎片,摇震反映迅速;规划区西部以粘性土为主,饱和,含有机质染斑。本区冲填土属于欠固结土、不均匀性比较明显,其分布具有成层性、含水量高、透水性较弱、排水固结差、强度低、压缩性高(图2)、灵敏度高等特点;地基土的承载力标准值低,地基的沉降量比较大,不同地段的沉降量差别较大,可能会产生负摩阻力,对工程极其不利。对于采用桩基础的工程,还可能发生承台和地基土脱空现象,应予以注意。
图2 冲填土荷载-沉降曲线
(2)1层为褐黄色粘性土,湿,软塑-可塑,层厚0.5~2.5m,层顶埋深0.3~2.0m,含铁锰质结核及氧化铁斑点,静探比贯入阻力为0.43~1.74MPa,中-高压缩性,作为天然地基持力层时,注意其土质均匀性和厚度的差异。
(2)3层为灰色砂质粉土,稍密,饱和,层厚2.80~16.30m,层顶埋深0.6~8.5m,含云母、有机质斑点,偶见贝壳碎屑,摇震反应迅速,静探比贯入阻力为3.41MPa,标准贯入击数为11击,规划区内遍布。该层震动液化:不液化地区主要分布在规划区东南部芦潮港镇以东、西部彭镇镇、万祥镇新港镇及规划的综合区的部分地区。轻微液化区主要分布在规划区中部及主城区东部。中等液化区局部分布,主要在东海农场以南、规划区综合区东部、及芦潮港农场南部;渗流液化:规划区内地下工程建设施工时均存在,如基坑工程、隧道工程、管道工程等,应注意砂土渗流液化对工程的影响。
(4)层为灰色淤泥质粘土,饱和,层厚1.50~12.50m,层顶埋深5.8~19.5m,含有机质斑点,含云母、贝壳碎屑,压缩模量为2.23Mpa,静探比贯入阻力0.63Mpa,属滨海-浅海相沉积物,为上海地区最典型的软土层,在高层建筑和路基工程施工过程中极易发生变形。
(5)层主要为灰色粘性土层,层厚2.70~21.50m,层顶埋深17.0~25.3m,在(6)层缺失区厚度大,局部地区有砂质粉土透镜体分布。区内该层分为5个亚层,(5)1-1灰色粘土层、(5)1-2灰色粉质粘土层、(5)2灰色砂质粉土层、(5)3灰色粉质粘土夹粉土层和(5)4灰绿色粉质粘土层。其中(5)1-1、(5)1-2层很湿-饱和,软塑-流塑,压缩性较高,强度低,为荷载较大建筑的压缩层,此外,该两层由于埋藏适中,可作为沉降控制复合桩的桩基持力层。(5)2层为规划区的微承压含水层,但分布不连续,厚度小,但在大的基坑开挖工程和隧道工程中有可能揭露该层,应注意该层所产生的流砂现象。(5)3、(5)4层为溺谷相地层,分布在(6)层缺失区,厚度、埋深变化较大,且土质不均,易引起荷载较大建筑的不均匀沉降。
(6)层暗绿色-草黄色粘性土层,湿,层厚1.50~7.35m,层顶埋深22.2~29.0m,含氧化铁斑点,由上至下,粘粒含量逐渐减小,粉粒含量逐渐增大,静探比贯入阻力为1.99Mpa,该层与下部(7)层联合可作中型建筑物的桩基持力层。
(7)层草黄色-灰色砂质粉土、粉砂,饱和,层顶埋深25.0~50.0m,古河道切割区埋深较深。该层规划区内均有分布,土质好,可作大型及重型建筑物的桩基持力层。
(8)2层为粉质粘土夹粉土层,湿,层厚3.50~18.0m,层顶埋深54.6~73.0m,夹薄层粉砂或粉砂团块,偶见氧化铁斑点及贝壳碎屑。规划区内分布不连续,埋深、厚度变化大。
(9)层砂性土层,饱和,分布连续,厚度大,上部为颗粒较细,粘粒含量较多,一般为砂质粉土,下部颗粒逐渐变粗,为粉砂或细砂,底部含有砾石。该层可作为超大型建筑的桩基持力层,但由于埋藏较深,费用较大。
调查区典型工程地质剖面示意图见图3。
2.4 地质灾害
2.4.1 地面沉降
2.4.1.1 现状
临港新城规划区总体沉降量相对中心城区要小。1980~1995年规划区大部分地区累计沉降量在50~100mm之间,年均沉降量在3~7mm/a之间。1996~2001年间,规划区内地面沉降有所增加(图4),累计沉降量在50~100mm之间,年均沉降量在10~20mm/a之间,其中规划区北部地区沉降量大,万祥一带已形成沉降漏斗,最大累计沉降量达200mm。北部地区沉降与地下水的大量开采有关。目前由于南汇地区地下水开采量有所控制,而且开采不甚集中,因而由开采地下水引发的地面沉降有所减少,目前的沉降速率基本在5mm/a以下。
2.4.1.2 趋势分析
图3 临港新城典型工程地质剖面示意图
规划区地面沉降主要由开采地下水和工程建设所引起。区内开展自来水管网建设和改造,因地下水的开采地面沉降短时间内仍将持续发育;区内存在大面积的欠固结冲填土,其自重固结沉降量相当可观,据初步试验计算,对于厚度为6m的冲填土,其完全固结沉降量可达8~12.5cm。规划区内94塘以西部分冲填土,固结已经有一段时间,后续自重固结沉降量相对比较小;而94塘以东部分为新近冲填土,其自后续重固结沉降量将会比较大。
2.4.2 岸滩冲淤
临港新城边滩的演变,其外形基本保持不变,5m以上的边滩面积在自然状态下变化很小,边滩演变主要呈整体向东南方向移动的趋势,与长江口演变的总体趋势是一致的。
芦潮港东部岸坡总体上比较稳定,冲淤幅度较小;芦潮港南部岸坡的特点是:近岸是陡坡,其外是平坦的海底,两者之间的水深大约为6~7m,两者的演变存在一定的差异。近岸陡坡1958~1977年侵蚀,1977~1997年淤涨,1997~2003年侵蚀;而其外的平坦海底1958~1989年淤涨,1989~2003年侵蚀。近岸陡坡的冲淤变动范围在水平方向上为1.5km左右,在垂向上为4m左右。平坦海底的垂向冲淤变幅约3m,平均淤积速率1958~1977年为10.4cm/a,1977~1989年为4.3cm/a,1989~1997年为-14.7cm/a(侵蚀),1997~2003年为-19.6cm/a(侵蚀)。1997年以来,近岸陡坡也由淤积转变为冲刷。可见,近年芦潮港岸段的侵蚀呈加强趋势。位于杭州湾北岸的芦潮港岸段海底近10年以冲刷为主,而南汇嘴以东以淤积为主。
3 地质环境对临港新城规划与建设的影响分析
3.1 充分发挥工程地质结构特征优势,适当调整城市结构布局
3.1.1 建筑适宜性评价
依据影响工程地质条件的主要地基土层的分布缺失情况对临港新城进行工程地质分区,即:影响天然地基条件的(2)1层、(1)3层和影响桩基条件的(6)层的分布缺失情况进行分区(见图5所示)。
Ⅰ1工程地质地段,(2)1层、(6)层分布,(1)3层缺失,天然地基、桩基条件好地段,适宜各种建(构)筑物,可按城市功能需要进行布置;
图4 临港新城规划区1996~2001年累计地面沉降现状示意图
华东地区地质调查成果论文集:1999~2005
程地质地段,(1)3层、(6)层分布,(2)1层缺失,(1)3层形成时代大于10年,桩基条件好,天然地基条件一般,适宜布置高层建筑、重装备建构(筑)物及地基承载要求一般的多层建(构)筑物;华东地区地质调查成果论文集:1999~2005
工程地质地段,(1)3层、(6)层分布,(2)1层缺失,(1)3层形成时代小于10年,桩基条件好,(1)3层未经处理不能作为天然地基持力层,适宜布置高层建筑、重装备建构(筑)物;Ⅱ1工程地质地段,(2)1层分布,(1)3层、(6)层缺失,桩基条件差,天然地基条件好,适宜布置多层建(构)筑物;
华东地区地质调查成果论文集:1999~2005
工程地质地段,(1)3层分布,(2)1层、(6)层缺失,(1)3层形成时代大于10年,桩基条件差,天然地基条件一般,适宜布置地基承载要求一般的多层建(构)筑物及景观、绿化等。华东地区地质调查成果论文集:1999~2005
工程地质地段,(1)3层分布,(2)1层、(6)层缺失,(1)3层形成时代小于10年,桩基条件差,(1)3层未经处理不能作为天然地基持力层,适宜布置一些景观、绿化等;3.1.2 地下空间开发适宜性评价
规划区浅部均分布有砂层,厚度较大、分布稳定,中部砂层(5)2层零星分布,地下工程施工中均有可能发生流砂。对地下工程建设不利。规划区内软土层均有分布,连续,埋深、厚度变化不大,易发生变形,对基坑边坡影响较大;对于隧道盾构建议在第(4)、(5)中穿过。
图5 工程地质分区示意图
3.2 地面沉降(尤其是不均匀沉降)对新城安全的可能影响
3.2.1 海堤沉降——防洪安全
由2.4.1分析可知,规划区内由于地下水开采导致的地面沉降将持续发育,冲填土自重固结导致的地面沉降也同时存在,使海堤防洪能力不断下降。因此,设计时应预留由于地面沉降导致损失的标高,同时加强监测,及时加高。
3.2.2 不均匀沉降——基础设施(轨道交通、地下管线)安全运营
规划区内地下水开采形成的“沉降漏斗”,区内冲填土的不均匀性都会引起地面不均匀沉降。规划区内多项线性工程项目,如经过规划区的浦东铁路、轨道交通3号线,新城区内大量的线性工程的建设及运营过程中都会不同程度的受到区域地面不均匀沉降的影响,严重时将引起轨道交通无法运营,管线开裂。
3.3 海岸带变化趋势及其对城市安全的影响
3.3.1 对规划区土地资源增长的影响
规划区位于南汇边滩和杭州湾北岸。南汇边滩是长江口南岸沙嘴的主体,长江口和杭州湾两股水体落潮合流和涨潮分流是塑造这个沙嘴的动力条件,长江丰富的流域来沙则是形成这个宏大沙嘴的物质基础。近30年来,东滩稳定淤涨,向外延伸速度每年达40~90m。但随来沙量的减少,南汇边滩冲淤趋势将会发生一定改变,如南岸在长江来沙丰富的时候,呈沙嘴突出;来沙减少时呈弧形转折,前者滩地淤积,后者侵蚀。根据预测结果,南汇东滩仍将淤积,但淤积速率有所减少,而南岸冲刷趋势将增强,严重影响土地后备资源。而杭州湾北岸20世纪70年代中后期东端岸段开始出现高滩侵蚀现象,并且逐年由东向西推进,至20世纪80年代中期,奉贤岸段滩涂已由淤涨转为侵蚀。未来一段时间内随着长江口南岸泥沙来源减少,潮流输沙能力增强,滩地侵蚀后退明显,滩地资源逐步减少。而且芦潮港人工半岛一期促淤坝,拦阻了部分长江口泥沙向杭州湾北岸输移,使进入芦潮港以西的泥沙减少,使得杭州湾北岸冲刷作用增强,从而亦影响到北岸的滩涂资源的增长。
3.3.2 岸滩冲淤对岸带工程建设的影响
岸滩冲淤对护岸结构的影响主要是冲刷对其安全性的影响。根据已有成果,岸带冲刷1m前后将使各类海堤的安全系数降低,降低的幅度在11%~15%之间,从而影响海堤结构的安全性。岸滩冲淤对桥梁结构的影响主要在于引起泥面线下降,从而导致桩基承载力下降,基础变形增大,进一步影响结构和基础的内力。根据预测,规划区杭州湾岸段将处于冲刷状态,因此,应注意东海大桥的桩基工程所遭受的影响。
4 对策
(1)在工程地质分区Ⅰ区,第(6)、(7)层埋深适中,为桩基持力层好区;Ⅱ区,第(6)层缺失,第(7)层埋藏较深,以(7)层为持力层桩基费用大。根据规划区的地质条件,可适当调整建构筑物的位置或在调整基础的型式,选择第(5)层作为桩基持力层。在满足使用、安全情况下,节约建设成本。规划区分布大面积的欠固结冲填土,根据拟建工程特点,结合冲填土的土性,采取适当的方法加以处理。规划区第(4)软土层遍布,该层土易发生变形,在基坑开挖及地下工程建设过程中要加强监测,以便能及时采取措施。
(2)规划区内地面沉降发育,地面沉降(尤其是不均匀沉降)对基础设施(轨道交通、地下管线、海堤等)影响严重,建议建立临港新城地面沉降监测网,监测地面沉降动态,及时采取防治措施。
5 结束语
临港新城三维城市地质调查是上海市三维地质调查的示范项目,是对城市地质调查工作的一个探索,还存在许多不足。本次调查以工程地质调查为主,取得了一定的成果,能较好地服务于临港新城的工程规划建设。调查过程中,地调中心给予了很大支持,在此表示感谢!
参考文献
[1]中国地质调查局.地质调查标准汇编水文、工程、环境地质调查勘查
[2]张咸恭等.专门工程地质学.北京:地质出版社,1986
[3]岩土工程勘察规范(DGJ08-37-2002).上海市工程建设规范
Geological Environmental Character of Lingang New City and Its Influences to the Construction
Yan Xuexin1,Shao Jingfang2,Chen Hongsheng1, Shi Yujin1
(1. Shanghai Institute of Geological Survey, Shanghai 200072;2. Management Committee of Lingang New City, Shanghai 201306)
Abstract: In this paper, basing on the proction of the three dimensional geological investigation of Lingang new city, geological environmental character of Lingang new city and its influences to the construction are analyzed. The goal is as one reference for the construction of Lingang new city.
Key words: Geological environmental character; Analysis of influence; Lingang New City
㈥ 谁有地下连续墙施工方案,麻烦传一个给我,谢谢。
地下连续墙施工方案
1 工程概况
1.1 该工程位于天津市河北区中山北路南侧,体园路西侧。占地面积136.8×55.25米,拟建物为1#楼25F~28F,2#楼24F及4F商业楼,为钢筋混凝土剪力墙结构。地下均为两层,预计基坑开挖深度为11.45m。采用地下连续墙围护结构,地下连续墙轴线总长404.792米,其中成槽宽度800mm,墙深21.45m,轴线长94.90m,槽段数21个,成槽宽度700mm,墙深18.85m,轴线长244.713m,槽段数51个,成槽宽度700mm,墙深19.85m,轴线长65.179m,槽段数12个。
1.2 该工程建设单位:天津市宏业达物业发展有限公司
1.3场地工程地质条件及水文地质条件
1.3.1 本工程地层岩性特征及分布规律
本工程勘察最大深度35.0m,所揭露土层均系第四系松散堆积层,按地层年代、成因分为Ⅶ个工程地质层,按工程地质性质进而分为12个工程地质亚层。现按地质年代、成因及工程地质性质自上而下分述之:
Ⅰ人工填土层(Qml)
Ⅰ杂填土:杂色,主要由砖块、灰渣夹少量生活垃圾。局部地段底部为素填土。填垫年限大于十年。厚度:0.8~2.6m,顶板标高:1.37~2.02m。
Ⅱ全新统上组第一陆相冲积层(Q43al)
该层由1粉质粘土及Ⅱ2粉土层组成。
Ⅱ1粉质粘土:黄褐色,软塑,土质不均,具锈染。厚度:1.7~3.9m,顶板标高:-1.03~0.83m。
Ⅱ2粉土:黄褐色,中密,土质不均,具锈染,砂粘混杂。5、16号孔该层为粉质粘土。厚度:0.9~1.9m,顶板标高:-3.07~-2.04m。
Ⅲ全新统中组第一海相沉积层(Q42m)
该层由Ⅲ1粉土、Ⅲ2粉质粘土层组成,顶板埋深约5.6m,累计厚度7.9m左右。
Ⅲ1粉土:灰色,中密,土质不均,砂粘混杂,夹粉质粘土薄层。厚度:1.6~3.8m,顶板标高:-4.12~-3.68m。
Ⅲ2粉质粘土:灰色,软塑,土质不均,含贝壳云母,局部夹淤泥质粉质粘土薄层。厚度:4.3~6.4,顶板标高:-7.75~-5.63m。
Ⅳ全新统下组沼泽相及第二陆相沉积层(Q41h+al)
粉质粘土:浅灰~灰黄色,可塑,土质不均,夹淤泥质粘土层,砂粘混杂,含少量锈染。顶板埋深约13.5m,厚度:3.7~5.4m,顶板标高:-12.45~-11.53m。
Ⅴ上更新统五组第三陆相沉积层(Q3eal)
该层由Ⅴ1粉砂、Ⅴ2粉质粘土层组成。顶板埋深17.9m左右,累计厚度6.2m。
Ⅴ1粉砂:灰黄色,密实,分选性一般,含粘粒,具锈染。厚度1.1~4.1m。顶板标高:-17.07~-15.52m。
Ⅴ2粉质粘土:灰黄色,可塑,土质不均,具锈染,该层在7、18、103、104及106号孔地段底部夹粉土层。厚度1.8~5.3m。顶板标高:-20.05~-16.93m。
Ⅵ上更新统四组第二海相沉积层(Q3dmc)
该层由Ⅵ1粘土、Ⅵ2粉土及Ⅵ3粉质粘土层组成。顶板埋深24.1m左右,累计厚度10.7m。
Ⅵ1粘土:黄灰色,可塑,土质不均,砂粘混杂,具少量锈染云母。厚度:2.5~6.4m,顶板标高:-23.72~-21.78m。
Ⅵ2粉土:黄灰色,密实,土质不均,具少量锈染,该层只分布在3、4、5、7、16、18及108号孔地段。厚度:1.3~6.0m,顶板标高:-28.18~-24.96m。
Ⅵ3粉质粘土:黄灰色,可塑,土质不均,夹粘土薄层具少量锈染云母。厚度:3.0~6.9m,顶板标高:-30.96~-27.63m。
Ⅶ上更新统三组第四陆相沉积层(Q3cal)
该层由Ⅶ1粉砂、Ⅶ2粉质粘土、Ⅶ3粉砂、Ⅶ4粉质粘土及Ⅶ5粉土层组成。顶板埋深34.8m左右。
Ⅶ1粉砂:黄褐色,分选性一般,密实,具锈染,夹粉土薄层,局部地段夹粉质粘土薄层,在103号孔地段上部夹粉土层。厚度:2.9~8.4m,顶板标高:-34.98~-31.87m。
1.3.2 场区地下水
场区地基土层透水性评价
对25m以上地基土采样进行室内渗透试验,各土层渗透系数指标见下表。
各土层渗透系数指标统计表 场区地下水类型及腐蚀性
该场区地下水初见水位0.8m、静止水位1.0m左右,大沽标高:0.7~1.3m。地下水位年变幅0.5~0.8m。
根据岩土工程勘察报告该场区地下水、土对混凝土及混凝土结构中钢筋均无腐蚀性,对钢结构具弱等腐蚀性。
1.4 施工现场条件
拟建物位于中山北路和华新大街交口处,南侧离已有建筑物3.5米,东侧有一条热力管线通过,离地下连续墙20米,现场较平坦。
施工现场内设循环道路,泥浆池、原材料堆放区、钢筋加工区等都设在地下连续墙所围区域内,渣土堆放区、生活区和办公区设置在地下连续墙所围域区外。见现场平面布置图。
2 设计参数及工作量
表二
参数
轴线长度
(m)
成槽宽度
(mm)
深度
(m)
槽段个数
成槽砼方量
(m3)
合计
(m3)
94.90
800
21.45
21
1628.48
5763.13
244.713
700
18.85
12
905.66
65.179
700
19.85
51
3228.99
3 编制依据
3.1 宏业广场工程岩土工程勘察报告
3.2 宏业广场工程施工合同
3.3 执行的技术规范标准:
建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)
地下工程防水技术规范(GB50108-2001)
建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)
地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002)
混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-92)
钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003)
4 目标及要求
质量方针:达到国家工程标准合格,垂直度为1/300。
安全:不出现任何重大伤亡事故。
5 施工组织机构及管理职责
5.1 项目经理部人员组成及网络图(略)
5.2 项目经理部岗位职责
5.2.1 项目经理职责
a. 全面负责本工程施工管理,严格执行IS0900质量体系文件《质量管理手册》,对本工程的管理负责第一管理者责任。
b. 按弹性编制组建项目的管理层和作业层;按动态管理要求优化、组织各项资源配置。对所属施工队伍进行生产指挥、技术管理、安全质量检查,保证按合同工期完成建设任务。
c. 合理使用和调配资金。用好公司拨付的起动资金和建设单位拨付的预付款和计价款。控制施工阶段成本和竣工决算成本。
d. 认真履行施工合同,协调内外关系,解决施工中存在的问题。
e. 加强全面质量管理,保证工程质量达到国家规定标准和合同要求,以安全、优质、高效、低耗建成本工程,增强公司市场竞争能力。
f. 切实抓好安全生产,努力改善劳动条件,提高职工的安全意识,杜绝人身伤亡、机破、火灾事故。
g. 有权代表公司会同顾客(建设单位)协商解决施工中的问题,处理本合同一切相关事宜。
h. 有权临时处置意外情况,但事后必须及时报告。
5.2.2 项目副经理职责
协助项目经理做好本项目施工中的现场组织指挥、安全质量管理、文明施工管理、物质设备使用调配管理、检查督促施工计划的实施,主持交班会工作,主持处理施工现场的生产日常问题。对本工程的施工进度、安全生产、文明施工负直接领导责任。
5.2.3 项目技术负责职责
a. 协助项目经理对本标段的施工实施全面管理,主持本项目的技术管理和施工方案的贯彻实施。
b. 协助项目经理作好施工进度控制、质量控制、安全生产、文明施工和成本控制。
c. 主持编制实施性施工组织设计和年度季度施工生产计划,成本计划及物资设备供应计划,主持制定各项配套措施。
d. 主持IS09001质量体系在本项目的运行,主持编制质量计划和创优规划的实施,组织项目的技术攻关和全面质量管理,主持重大技术交底。
e. 主持重大设计变更和方案变更,审查一般设计变更和方案变更。
f. 审查控制测量方案,施工监测方案及其成果资料,审阅主要材料、主要工程部位的检测试验资料和分项分部工程验收资料。
g. 协助项目经理作好单位工程和全标段的内部检查初验,主持项目竣工文件的编制,参加竣工交接。
5.2.4 工程部
a. 负责编制施工计划,核算工程量,控制施工进度,负责协调有关方面的关系及现场施工组织。
b. 确保整体工程的质量和进度,并承担各种技术性实施方案与措施。
5.2.5 质控部
a. 负责现场质量管理、施工过程质量控制。
b. 负责进场原材料的质量检测和验收。
c. 负责整个工程的全部试验、检测工作,为施工提供试验依据。
d. 负责项目所有试验工作,包括各种原材料试验、土工试验,砂浆、稳定土或其它混和料的配合比试验、强度试验以及各种质量检测试验,作出试验报告。
e. 负责现场的有关试验检验工作。
f. 负责现场施工所必需的各种点、线和高程,确保施工的准确无误。
g. 作好测量成果的整理与积累工作。
5.2.6 物机部
a. 负责原材料的采购和管理,对采购材料的成本和质量负责。
b. 负责施工机械设备的管理、维护和抢修。
5.2.7 安技部
a. 负责安全管理及安全保卫工作(防火、防盗、交通安全、施工安全等)工作,协调地方关系。
b. 负责现场的文明施工及环保工作。
c. 负责办公用具(计算机、电话、传真、复印机、办公车辆等)的安全管理工作。
d. 负责施工过程中协调工作,保证工程正常进行。
6 设备选型及施工工艺设计
6.1 本工程计划投入一台HS843HD全自动液压履带式成槽机,该成槽机械具备较为先进的监测仪器,能把槽段开挖情况反映给操作人员,同时安排技术人员在地表及时检测抓斗钢丝绳的垂直状态与操作人员密切配合,保证施工槽段垂直度,满足设计要求。
6.2 施工工艺设计
7 施工准备
7.1技术资料准备
设计施工图纸,现场平面布置图、工程勘察报告。
7.2 施工现场准备
7.2.1 导墙设计与施工
a. 根据设计及实际地质情况,导墙断面形式采用“][”形(如图)。
b. 施工方法及技术要求:
a) 导墙的施工顺序:平整场地→测量定位→导墙土方开挖→测量放线→绑扎钢筋→支模→浇筑砼→拆模设横撑。
b) 按设计图纸测量放出连续墙的中心线,在放出地下连续墙线的基础上,放出导墙开挖线,引入高程点。
c) 按导墙开挖线及高程开挖沟槽,导墙深约2.3m,以见原状土为原则,沟底平整,沟壁顺直,并铺设C10砼垫层。
d) 按导墙设计图纸在导墙内绑扎钢筋Φ12@150双向均布,要求主筋顺直,箍筋与主筋密贴、绑扎牢固, 然后支模加固。
e) 浇筑C20砼,要求边浇筑边振捣密实,严禁漏振,导墙顶面抹压平整。
f) 当砼成型达到一定强度时拆掉模板,拆模后用圆木横向支撑,每隔两米设上、下两道支撑。并用土回填夯实,防止导墙变形。
厚层灰渣杂填土及人防障碍段采用将灰渣杂填土、人防障碍清除至原状土,及时排水,用2:8灰土回填,分层夯实,至标高-4.5米,做“][”导墙。
c. 导墙施工允许偏差:
导墙面与轴线:±10mm
内外导墙面净距:±5mm
导墙上表面水平:全长范围内<±10mm,局部高差<5mm。
进场后进行设备安装调试,布设电缆,搅拌泥浆,制作钢筋笼等施工准备工作。
7.3 水电准备
施工现场用水量较大,且流量大,每小时约需用水50m3左右,需用3′钢管将自来水引至泥浆池位置。
施工现场用电设备较多,在钢筋笼制作区设一分闸箱,应保证24小时供电,变压器容量约400KVA。
7.4 原材料准备及复试
提前采购各种规格钢筋,原材料进场后按批次进行复试,合格后方可使用,并上报监理备案。砼采用商品砼,提前与搅拌站订立供货合同,保证施工过程中及时供应砼。
7.5 放线定位
根据甲方提供的控制点放线,确定地下连续墙的轴线,然后请甲方验线,合格后进行导墙施工。
8 施工技术设计
8.1 成槽
开挖槽段是地下连续墙施工中的重要环节,约占工期的一半,是决定施工进度和质量的关键工序。地下连续墙是分段施工的,每一槽段是一个混凝土灌注单位。
a. 抓斗安装后,应检查抓斗本体悬吊后的垂直性,禁止使用不平的导向板抓斗挖槽施工。检查仪表是否正常,液压系统是否渗漏等。
b. 挖槽机就位:挖槽机停靠在导墙内侧,使抓斗自然平行贴靠在基坑开挖面一侧的边线,若有旋转或和导墙间出现偏角,应调整抓斗偏角,使导板能平行贴靠导墙面自然入槽,不能用人力推入槽中挖土。
抓斗沿线路方向中心平面、两根吊索构成的平面应和地下墙中心平面三者一致。
c. 挖槽前,在需挖槽两端用土筑坝,坝顶高出导墙顶,导墙内注入泥浆至离导墙顶下300mm。
d. 开挖时,因7米以上挖槽精度会直接影响下部成槽精度,故一定要抓好每一个槽段的第1~2抓开槽质量。
e. 成槽时抓斗斗体必须慢降、慢升。装满土的抓斗提升到导墙顶后应将泥浆沥去,防止泥浆污染场地。开挖时导墙口泥浆及时铲入小手推车运走处理,抓斗中的土必须弃入翻斗车转运。
f. 挖槽时,应有专人负责随时加入泥浆到导墙顶下300mm,注意泥浆不能低于导墙顶500mm。下班或因故停挖时,要把泥浆加高到导墙顶面下200mm,要专人监测泥浆液面的变化情况。在施工中若发现泥浆液面出现异常下降,除补充泥浆外,要及时报告,研究对策处理。
g. 根据拟定的槽段施工顺序开挖。首开槽开挖时一般先两端后中间,使抓斗两端的受力平衡。顺开槽开挖时,使用接头管的一侧超挖10~20cm,以保证接头管顺利下到准确位置,超挖部分回填,防止接头管偏移。
h. 在施工800mm厚地连墙时为确保六层砖混住宅楼的安全,将首开槽确定为建筑物长向墙中间,后一次向两侧推移,并在开挖过程中对建筑物进行监测。
i. 成槽后,应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等,合格后进行抓斗清槽。
8.2 护壁泥浆
a. 泥浆池
采用半埋式,泥浆采取泥浆搅拌机拌好后放入泥浆池溶胀。泥浆入槽前,应清除槽内杂物。在施工中补足和储存泥浆。
b. 泥浆质量的控制
地下连续墙的成槽是在泥浆护壁下进行挖掘的,因此在施工过程中,为检验泥浆的质量,使其具备物理和化学的稳定性、合适的流动性、良好的泥皮形成能力以及适当的相对密度,需对制备的泥浆和循环泥浆利用专用仪器进行质量控制,对不合格的泥浆应及时处理。
c. 泥浆的制备
配制泥浆主要由水和膨润土按一定比例混合而成,为使泥浆的性能适合于地下连续墙挖槽施工的要求,需根据具体情况有选择的加入适当的外加剂,如增粘剂(CMC)、分散剂、纯碱(Na2CO3)等,配制比例及泥浆性能如下表(根据经验):
表三
泥 浆 配 合 比
泥 浆 性 能
膨润土
增粘剂
(CMC)
分散剂
纯碱
(Na2CO3)
比重
粘度
失水量
PH值
含砂量
泥皮厚度
7.5%
75kg/m3
0.1%
1kg/m3
0.3%
3kg/m3
0.1%
1kg/m3
1.02~1.1
有地下水量28"~35"
无地下水时23"~27"
<20cc易坍地层应<10cc
7.5~11.0
<3%
<2.5mm
d. 泥浆的再生处理
若经检测,泥浆指标不合格应采取再生处理,用物理、化学方法修正配合比等适当措施以提高施工精度、安全性和经济性。
8. 4 清槽
a. 刷壁:用刷壁器对准混凝土接头端部上下反复刷洗,以清除先施工的槽段接头面上附有的石子、砂、泥皮和土渣等杂物。
b. 清底:采用抓斗干抓进行清底,将沉积于槽底的泥渣清理干净并测试泥浆性能指标粘度、相对密度等。
8.5 钢筋笼制作及吊装
8.5.1 钢筋笼制作
a. 钢筋笼加工程序
搭设平台→主体钢筋笼加工成型
b. 主体钢筋笼加工
a) 钢筋运至现场,必须按型号分类堆放整齐。并具备出厂合格证和复试合格后方可使用。
b) 在施工现场搭设钢筋笼加工平台。首先将地面碾压密实,粗略抄平,根据钢筋笼平面尺寸用方木铺成栅格形。方木用水准仪抄平,在方木上摆放工字钢,焊接成整体作为钢筋笼制作平台。 钢筋笼制作按照设计图纸要求在加工平台上铺设底层网片钢筋,点焊成型后,铺设上层主筋及水平钢筋并加工固定成型。
c) 每一幅钢筋笼两侧水平和垂直方向分别设置二列和六行定位钢板,钢板与钢筋笼焊接牢固,以保证砼保层厚度。
d) 钢筋笼在放砼导管的周围应增设箍筋和连接筋加固。
e) 在钢筋笼上焊接吊筋,吊筋采用一级钢φ20,长度根据导墙标高和笼顶标高计算得出,然后安装预埋件。
f) 加工好的钢筋笼应进行检查标识,经监理验收合格后方可吊放入槽。
g) 钢筋笼外形尺寸允许偏差:
表四
序号
项目
允许偏差
(mm)
检查频率
检查方法
范围
点数
1
长 度
±50
每
片
钢
筋
笼
3
钢尺量
2
宽 度
±20
3
3
厚 度
±10
4
4
主筋间距
±1 0
4
在任意一个断面连续取钢筋间距或排距取平均值作为一点,抽查。
5
分布筋间距
±10
4
6
两排受力筋间距
±10
4
8.5.2吊装
a. 钢筋笼笼口及吊点处应另外焊接加固,吊具及钢丝绳、吊索大小均应根据起吊重量进行设计验证,按设计穿绳。
b. 由主、副钩同时起吊,起吊过程中必须保持笼体不变形。起吊时主钩吊笼顶,副钩吊中下部。起吊的主副钩将钢筋笼水平吊起后,主副钩先同步上升4m左右,再完成空中翻身吊直,此时全部使用主钩起吊。起吊后钢筋不准着地,防止钢筋笼变形。
c. 钢筋笼中点进入槽孔时,吊点中心必须和槽段中心对准,然后缓慢下放,直到下到设计标高(用水准仪复核) 。
d. 钢筋笼吊放后应固定牢固,保证吊装标高正确。
吊装示意图:
8.6 浇注水下砼
本工程采用商品砼,强度等级为C30,抗渗等级为S8 。地下连续墙浇注混凝土应该连续浇注,中间不能有较长的间断时间,否则将无法继续浇注,造成质量事故。因此应选择距离施工现场较近的搅拌站,且运输能力较强,以便能及时供应浇注所需的混凝土。砼塌落度应控制在18~22cm范围内,混凝土初凝时间控制在4~5小时左右。
a. 砼应严格按配比拌制,水灰比坍落度、扩散度,外加剂等应符合设计要求,应具有良好的和易性与流动性以及缓凝的特性。
b. 钢筋笼吊装定位后,然后在槽内安装导灰管,浇注砼。浇注中,控制砼面上升速度不小于2m/h,导管下口埋入砼的深度不小于1.5m,不大于6m,严禁混凝土导管拔空。并由专人量测混凝土顶部标高。
c. 在单元槽段内同时使用两根以上导管灌砼时,其间距不大于3.0米,导管距槽端不大于1.5米,两个导管第一次灌砼时必须同时注入导管,各砼面高度差不大于0.5米,直至灌注到顶标高以上300~500mm。
d. 开始灌注砼时,砼漏斗下口加隔水塞,导管下口距槽底为300mm,最初灌注时,埋管深度必须达到1.0米以上,单元槽段必须连续灌注,不得间断。灌注示意图如图所示。
e. 砼初凝前30分钟,采用(千斤顶式顶拔机)和吊车活动接头管,并缓缓提升10cm,然后每隔半小时活动一次,4~5小时后方能将接头管全部拔出。
f. 在现场认真填好施工记录,并留置混凝土质量检测试件。
8.7 清刷接头
本工程接头形式采用接头管。
待相邻单元槽段挖槽完毕,用顶拔机配合吊车拔出接头管后,进行接头清刷。用刷槽器将夹在接头内的泥皮及水泥浆冲刷到槽段内,并清出。接头清刷后即可进行下一工序的施工。
9 施工计划
9.1 项目经理部组成计划
为了保质量、保安全、按期顺利完成本工程施工任务,本工程设立项目经理部,由项目经理统一指挥,明确岗位职责,按IS09001标准实行管理。
施工组织管理机构如下图:(略)
9.2 劳动力需求计划
施工员2名,质检员2人,材料员1人,预算员1人,挖槽机操作员6人,吊车操作员4人,装载机驾驶员2人,电工2人,机修工2人,焊工20人,制浆工4人,钢筋工16人,对焊工2人,其他劳务工22人,计86人。
9.3 主要施工设备需求计划
㈦ 堆积体工程地质特征
下咱日堆积体是坝址区体积最大的一个堆积体,由于紧靠坝址上游左岸,堆积体下游部分为电站进水口,研究下咱日堆积体的空间工程地质结构以及对其稳定性问题做出合理的分析判定,对于电站在施工及运营期间的安全性具有重要的意义。该堆积体分布高程从河边至高程 1920 m,面积约 1. 5 km2,估计方量约 9800 × 104m3。
下咱日堆积体分布于金沙江左岸上、下坝之间,根据堆积体的空间分布 ( 分布高程)及对工程的影响程度,大致以下咱日沟为界将堆积体分为Ⅰ、Ⅱ两个区 ( 图 6. 1. 1) 。Ⅰ区分布于上坝址左岸,下咱日沟西南侧,靠河边地形平缓且薄,地形较陡且厚度较大地段比正常蓄水位高约百余米,对枢纽建筑物影响较小; Ⅱ区分布于下咱日沟北侧,紧邻枢纽建筑物,其分布位置及高程不仅影响枢纽建筑物的布置,且水库蓄水后堆积体的稳定对大坝的安全具直接影响,因此,勘察的重点、研究的重点皆在堆积体Ⅱ区,本次研究工作的重点亦为Ⅱ ( 以下所述内容均针对Ⅱ区) 。
图 6. 1. 1 下咱日堆积体工程地质平面图
6. 1. 1 堆积体空间分布特征
6. 1. 1. 1 下咱日堆积体分布区地形特征
根据堆积体分布区 1∶2000 地形等高线图,为了能够更直观地分析堆积体的空间形态特征,我们建立了下咱日堆积体三维地形等高线云图 ( 图 6. 1. 2) 及坡度分布云图 ( 图6. 1. 3) 。从中可以清晰看出整个堆积体大约分布有两个较缓的台地,即: 高程 1540 ~1560 m 及高程 1610 m 以上,其地形坡比约为 10% ~ 32% 。其中高程 1560 ~ 1610 m 附近形成一陡坎,其地形坡比大约 95%。该陡坎上部为胶结较好的硬壳层,下部为具有较好层理状结构并且具有一般胶结的砾石层,由于两者强度上的差异在有些部位发育有 “洞穴”( 图 6. 1. 4) ,甚至在局部还伴有局部小范围的坍塌现象。
为了研究下咱日堆积体的分布区的地表水文地质特征及空间流域分布,在研究过程中对其地表形态进行分析,建立了堆积体分布区的空间流域分布图 ( 图 6. 1. 5) 。从图中可以看出,堆积体分布区主要地表径流排泄通道为下咱日沟,该沟在分析区内其流域面积约为 8. 85 ×105m2。其余由于常年的冲刷在堆积体表部 ( 尤其是下部台地) 处形成几条较大的冲沟,也成为堆积体分布区内的小范围的流域排泄通道 ( 图 6. 1. 5)
图 6. 1. 2 下咱日堆积体空间等高线分布
图 6. 1. 3 下咱日堆积体空间坡度分布
图 6. 1. 4 下咱日堆积体陡坎处分布的 “洞穴”
图 6. 1. 5 下咱日堆积体空间流域分布
图 6. 1. 6 显示了水库蓄水到正常设计水位高程 ( 1618 m) 时的堆积体的淹没情况,下部红色区域为水库淹没区,上部黄色区域为非淹没区。从图中可以看出,水库蓄水后堆积体的陡坎及以下部分将处于水下。
图 6. 1. 6 下咱日堆积体水库淹没分析
6. 1. 1. 2 堆积体三维空间结构及规模
为了探明堆积体的规模、成因及分布规律,中水顾问集团昆明勘察设计研究院针对堆积体共布置勘探钻孔 19 个、勘探平洞 6 个、竖井 2 个,同时开展部分物探工作。各勘探点及勘探剖面布置见图 6. 1. 1。根据现场钻孔资料,堆积体最大厚度可达 118 m。
为进一步研究下咱日堆积体的三维空间结构形态特征及其分布规模,以便为电站后期的设计及施工阶段提供可靠的依据,我们根据现场地面调查、地形图 ( 1∶2000) 、地质图 ( 1∶2000) 、已有的上述钻探及物探等资料建立了其相应的三维空间结构模型( 图 6. 1. 7、图 6. 1. 8) 。
从图中可以看出下咱日堆积体总体上像一个装满东西的 “勺子”,其中部厚度较大,基覆面 ( 基岩与堆积体接触界面,以下同) 中部下凹,呈 “勺”状或 “锅底”状。从纵向上看,堆积体的底界面在三维空间总体上呈现为倾向河谷,倾角也由 35°左右逐渐变为水平,甚至前缘靠江边部位出现反翘现象 ( 如Ⅲ、Ⅳ号剖面) ( 图 6. 1. 8) 。横向上,沿河谷方向,堆积体底界面总体上为倾向下游并在上、下游两端逐渐翘起,且具有堆积体的厚度上游相对较薄、下游相对较厚的趋势。
此外,从钻孔勘查资料表明在基覆面的某些部位仍然保存有磨圆度很好,岩性成分相当复杂、含有不少本地区没有的花岗岩类的卵砾石 ( 图 6. 1. 9) ,且大都已经呈现完全胶结或半胶结成岩状态,显然是金沙江自上游数百公里外搬运而来。因此,在堆积体形成之前的一段时间内该部位应为古金沙江的古河槽 ( 图 6. 1. 10) 。
图 6. 1. 7 下咱日堆积体三维空间结构
6. 1. 2 堆积体工程地质结构
根据现场工程地质调研及钻孔、平硐 209 等勘探资料,对下咱日堆积体主剖面 ( Ⅲ-Ⅲ剖面) 进行工程地质结构分区 ( 图 6. 1. 11) ,并建立了其相应的三维工程地质结构分区( 图 6. 1. 12) 。从上往下依次为:
6. 1. 2. 1 胶结、半胶结的砂、卵砾石层
该层位于堆积体的前部,其主要成分为具有层理状的胶结、半胶结的砂、卵砾石层,组成物质成分较杂,以灰岩、玄武岩居多,部分为花岗岩、砂岩等卵、砾石。具 PD209及 PD221 揭露该层部为一层厚度较薄的胶结硬壳层,局部分布有崩坡积层、河流相沉积的卵砾石层及较大的滚石物质 ( 滚石最大可视粒径可达 10 m) 。
图 6. 1. 8 下咱日堆积体三维形态特征
为进一步认识该层粒度分布特征,分别在 PD209 内分别选取了四个试样点进行了相应的粒度筛分试验 ( 图6. 1. 13) ,由于现场条件限制粒度筛分试样大小为20 cm ×20 cm ×20 cm,且粒径范围为大于 1 cm 的颗粒。从频率分布柱状图上可以看出在粒度分析范围内绝大部分粒度小于 1 cm,粒径 <1 cm 的颗粒最大可达 60%以上,平均含量约为 47. 2%。
通过钻孔及平洞揭露,该层内部夹有粉细砂层。但通过地表调查及勘探成果分析,该层内部的粉细砂层在空间上的分布呈透镜状 ( 图 6. 1. 14) ,分布不连续,其延展长度一般小于 5 m,且较为致密并呈半胶结状态,不具有成层性。从总体上不构成连续性的软弱界面,不会影响堆积体的稳定性。
6. 1. 2. 2 土石混合体层
该层为冰碛成因的土石混合体层,具泥质胶结或呈架空结构特征,其含石量大于40% ,现场平硐揭示,最大粒径可达 3 m 左右,组成物质绝大部分为灰岩、玄武岩。
图 6. 1. 9 钻孔揭露堆积体底界 ( 基覆面) 分布的卵砾石层
图 6. 1. 10 下咱日堆积体分布区古河槽及今河槽基岩面等高线 ( m) 图
根据平洞 209 揭露,该层土石混合体在内部细观结构上从坡体外部到内部大致可以划分为两个亚层 ( 图 6. 1. 15) : 具有泥质胶结的土石混合体层及具有架空结构的堆石体层。其内部块石粒径较大,具有一定的磨圆度。其中具泥质胶结的土石混合体层,块石构成的骨架内部空隙被粘土及粉土充填,填充成分较为致密,透水性较弱; 具有架空结构的堆石体内部大块体构成的骨架内部有粒径较小的块体填充,且块体内部排列紧密,呈高度压密状态,深部可见局部有少量泥质充填成分。但从整体上这两个亚层没有明显的界线,基本上呈逐渐过渡趋势。
为了明确下咱日堆积体内部分布的这两类岩土介质的粒度组成,为其抗剪强度研究提供依据,我们采用数字图像处理技术对 PD209 所揭露的这类岩土体进行了大面积粒度分析试验。
根据现场断面特征,选取土石阈值为2 cm,即: 粒径 <2 cm 的颗粒将被视为 “土体”成分。因此对图像所显示的粒径大于 2 cm 的颗粒进行统计,图 6. 1. 16 显示了两组图像颗粒提取过程。
图6.1.11 下咱日堆积体地质结构剖面图
图 6. 1. 12 下咱日堆积体三维工程地质结构分区
图 6. 1. 13 砂卵砾石层粒度分析成果
图 6. 1. 14 下咱日堆积体内部呈透镜状分布的粉细砂层
图 6. 1. 15 PD209 揭露的下咱日堆积体内部土石混和体层
图 6. 1. 16 基于数字图像处理技术对 PD209 内揭露冰水堆积层( 土石混合体) 进行粒度分析
根据上述方法,我们共对7组图像进行了相应的粒度分析,累计分析总面积约26m2,图6.1.17。从图中可知该土石混合体的含石量(粒径大于2cm的颗粒)分布范围为30%~70%之间,平均含石量约52%,根据水利部行业标准《土工试验规程》(SL237-1999)中的土的分类标准,该层岩土体应属于混合巨粒土—巨砾混合土范畴。从图6.1.16图像处理图上还可以看出该层土石混合体粒度分布及其不均匀。
图6.1.17 各粒度分析试验成果图
6.1.2.3 基岩
二叠系上统玄武质喷发岩(P2d),其岩性主要为灰、灰黑及紫灰色的玄武岩、杏仁状玄武岩及火山角砾熔岩等,该层从上到下又可分为全风化、强风化、弱风化及新鲜基岩。根据钻孔揭露显示,除堆积体上部及Ⅲ号剖面揭露为全风化或强风化接触外,绝堆积体下伏基岩大部分为弱风化玄武岩体。基岩接触面处,根据钻孔揭露堆积体物质基本处于超固结或胶结、半胶结状态(图6.1.18),接触较为紧密,不可能成为堆积体失稳的软弱界面。